SceneKit：如何从 Google Poly 为同一个 OBJ 文件重新创建光照？

Question

目标是为这个 OBJ 文件重新创建照明：https://poly.google.com/view/cKryD9VnDEZ

将 OBJ 文件加载到 SceneKit 的代码（可以从上面的链接下载文件）：

let modelPath = "model.obj"
let url = NSURL(string: modelPath)

let scene = SCNScene(named: modelPath)!
sceneView.autoenablesDefaultLighting = true
sceneView.allowsCameraControl = true
sceneView.scene = scene
sceneView.backgroundColor = UIColor.white

到目前为止尝试过的选项：

1) 默认环境光比 Google Poly 光强得多。移除环境照明会使一切变得过于平坦。

2) 使用四盏定向灯：一盏在前面，一盏在后面，一盏在模特下方，一盏在模特上方。所有灯都倾斜以指向模型。这是最好的，但仍然留下了一些在 Google Polymer 上看不到的阴影和更粗糙的区域。

3) 向选项 #2 添加了另外两个灯，这次在左侧和右侧添加了灯。这个比选项 #2 更糟糕，因为额外的灯与四个现有灯相结合并粉刷了模型。

根据以下建议更新：

代码现在实现了环境光和定向光。

将定向光添加到相机节点，相对于场景根节点，由于某种原因没有任何区别。

灯码如下。

有两个问题：

1) 截图1中，胸部右侧太亮，没有边缘。胸部最左边的脸太黑了。光线最好的脸在中间。如何让所有面孔的光照都变成这样（或者更好地匹配 Google Poly 光照）？

2) 在屏幕截图 2 中，定向光似乎没有效果。使用建议的一种环境光和一种定向光的架构，您如何确保模型的背面与正面一样轻？

屏幕截图 1：

屏幕截图 2：

代码：

    // Create ambient light
    let ambientLightNode = SCNNode()
    ambientLightNode.light = SCNLight()
    ambientLightNode.light!.type = .ambient
    ambientLightNode.light!.color = UIColor(white: 0.50, alpha: 1.0)

    // Add ambient light to scene
    scene.rootNode.addChildNode(ambientLightNode)

    // Create directional light
    let directionalLight = SCNNode()
    directionalLight.light = SCNLight()
    directionalLight.light!.type = .directional
    directionalLight.light!.color = UIColor(white: 0.40, alpha: 1.0)
    directionalLight.eulerAngles = SCNVector3(x: Float.pi, y: 0, z: 0)

    // Add directional light
    scene.rootNode.addChildNode(directionalLight)

Answer 1

默认情况下，通过模型 I/O 加载的 OBJ 文件使用基于物理的光照。该模型具有卡通外观，并使用大量环境照明和一些镜面高光。

您应该首先将所有材质转换为

lambert

照明模型。

然后为您的场景添加

ambient

灯。这个场景中有很多环境光，物体的每个部分都被照亮了。一个

color

75% 的白色就可以了。

最后将

directional

灯附加到相机以突出面向用户的多边形。

color

50% 的白色听起来是正确的。

Answer 2

除了 MNuages 答案，尝试启用屏幕空间环境遮挡（在相机上）。以下为当前相机启用它：

scnView.pointOfView.camera.screenSpaceAmbientOcclusionIntensity = 1.7;
scnView.pointOfView.camera.screenSpaceAmbientOcclusionNormalThreshold = 0.1;
scnView.pointOfView.camera.screenSpaceAmbientOcclusionDepthThreshold = 0.08;
scnView.pointOfView.camera.screenSpaceAmbientOcclusionBias = 0.33;
scnView.pointOfView.camera.screenSpaceAmbientOcclusionRadius = 3.0;

您可能需要稍微调整一下值才能获得您想要的结果，以上只是在特定场景中对我有用的方法。

Answer 3

.obj 文件及其 .mtl 文件（Material）似乎只支持基于物理的着色。

要使用高级着色，如 Phong、Lambert 或 Blinn，您需要使用 .dae 模型 (Collada)。

您可以使用 Blender 将 .obj 模型导出为 .dae，并取得不同程度的成功：

https://www.blender.org

否则，如果您要使用 .obj 和 .mtl，则必须满足于基于物理的着色。